Устройство для контроля обрыва изделий при перемотке

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик iii970277 (61) Дополнительное к авт. свел-ву (5l )NL. Кл.

G 01 R 31/02 (22) Заявлено 14. 04. 81 (21) 3277792/18-21 с присоединением заявки М—

3ооударетеенньй комитет

СССР (23 ) П рнорн тет

Опубликовано 30. 10. 82.Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30. 10 . 82 (53) УДК 621 317 .79(088.8) по делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения

И. И, Манило

I с 1

Курганский экспериментальный конструктор технологический институт автомобильной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРЫВА ИЗДЕЛИЙ

ПРИ ПЕРЕМОТКЕ

Изобретение относится к устройст" вам для контроля целостности изделий при перемотке их с вращающегося барабана, например бобины, и может быть использовано на операциях намотки в электро- и радиотехнической промышленности.

Известно устройство для автоматического контроля целостности изделий при их перемотке, содержащее следящую систему, выполненную в виде жестко связанного с бобиной диска с кулачком, контакты микровыключателей, тиратронную ячейку и приводной двигатель (11.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, обусловленное тем, что оно не обеспечивает оперативный контроль обрыва перего матываемого изделия, особенно в конце цикла перемотки, так как постоянная времени заряда конденсаторов тиратронной ячейки выбирается больше, чем максимальное время одного оборота бобины.

Известно также автоматическое устройство для контроля целости изделий, содержащее диск с кулачком, нормально замкнутые контакты, первые резисторы и логический блок, выполненный на основе многопорогового логического элемента 12).

Однако такое устройство имеет ограниченную область применения, обусловленную повышенной взрывоопасностью и наличием сильных помех вследствие искрения конденсаторов при разрядах, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для контроля обрыва изделий при перемотке, содержащее диск с ку-, лачком, соединенным механически с нормально-замкнутыми контактами, первые резисторы, логический блок, 97027 источник напряжения, второй резистор, компаратор и преобразователь (3). . Недостатком известного устройства является низкое быстродействйе, обусловленное тем, что для срабатывания исполнительного реле необходимо, чтобы выходное напряжение преобразователя уменьшилось на величину, равную его шагу квантования, на что требуются значительные затраты времени при 10 малой скорости снижения напряжения в случае обрыва изделия. Другим недостатком известного устройства является сложность вследствие наличия

; логического блока, включающего боль- 15 шое число злектрорадиоэлементов.

Цель сизобретения — .повышение быст родействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля обрыва изделий при перемотке, содержащее диск с кулачком, соединенный механически с размыкающимися контактами, преобразователь, соединенный первым и вторым входами с первым и вторым раемыкающимися контактами соответственно, первый и второй регистры, соединенные первыми выводами между собой, вторыми выводами, соответственно, с первым и вторым выходами источника питания, первый вывод которого соединен с первым входом компаратора и с третьим входом преобразователя, второй вывод — с вторым входом компаратора и первым выходом преобразо35 вателя, соединенного вторым выходом с третьим входом компаратора, причем компаратор содержит первый транзистор, соединенный эмиттером с первыми выводами третьего резистора и перво40 .ro конденсатора, базой через второй конденсатор с первым выводом первичной обмотки трансформатора, второй и третий выводы которой соединены с анодами первого и второго диодов, первый и второй выводы первой вторич"

„45 ной обмоток трансформатора соединены с коллектором первого транзистора и с четвертыми входом компаратора, первый вывод второй вторичной обмотки трансформатора соединен через тре- 5О тий диод и четвертый резистор с первым выводом пятога резистора и базой второго транзистора, соединенного коллектором через обмотку исполHHTGJlbHQI-o реле с четвертым входом компаратора, эмиттером с вторыми выводами третьего, пятого резисторов и первого конденсатора, вторым выво7 ф дом второй вторичной обмотки трансформатора и с вторым входом компаратора, первые выводы первого и второго резисторов соединены с пятым входом компаратора, а в компаратор введены третий и четвертый конденсаторы, соединенныв первыми выводами с вторым входом компаратора, вторыми выводами с первым и вторым выводами первичной обмотки трансформатора, а катоды первого и второго диодов соединены с третьим входом компаратора.

На фиг. 1 приведена принципиальнаяс,схема предлагаемого устройства; на Фиг, ? — временная диаграмма рабоI ты компаратора.

На фиг. 2 обозначено: 0, — напряжение на выходе преобразователя и на входе компаратора, 0 „,„ — напряжение генерации блокинг-генератора, lJ < — изменение напряжения на конденсаторе 32;

Устройство содержит диск 1 с кулачком 2, размыкающиеся контакты 3, преобразователь 4, компаратор 5, источник 6 питания, исполнительное реле 7, первый резистор 8, второй резистор 9.

Преобразователь 4 содержит формирователь импульсов на шестом резисторе 10, пятом конденсаторе 11, четвертом диоде 12, одновибратор на седьмом 13, восьмом 14, девятом 15, десятом 16, одиннадцатом 17, двенадцатом 18 резисторах, третьем 19 и четвертом 20 транзисторах, шестом конденсаторе 21, повторитель на пятом транзисторе 22, тринадцатом 23 и четырнадцатом 24 резисторах и седьмом конденсаторе 25.

Компаратор 5 содержит первый 26 и второй 27 диоды, третий резистор 28, второй 29, первый 30, третий 31 и четвертый 32 конденсаторы, первый транзистор 33, трансформатор 34 с обмот0 ками: первичной 35, первой вторичной

36 и второй вторичной 37, второй транзистор 38, третий диод 39, пятый резистор 40 и четвертый резистор 41, первый 42, второй 43 и третий 44 выводы первичной обмотки 35 трансформатора 34.

Устройство работает следующим образом.

Диск 1, кинематически связанный с бобиной, с которой сматывается изделие посредством кулачка 2,. за каждый оборот бобины размыкает следящий контакт 3, который включен на входе пре70277

40 формула изобретения

5О

5 9 образователя 4. С выхода преобразователя 4 напряжение поступает на вход компаратора 5. Рабочая точка тран-. зистора 33 выбрана таким образом, что блокинг-генератор возбуждается и генерирует непрерывную последовательность импульсов при отсутствии каждого входного сигнала, а емкость конденсатора 32 выбирается в,50-100 раз большей, чем емкость конденсатора 29, поэтому режим работы блокинг-генератора в исходном состоянии определяет. ся величинами емкостей конденсаторов

3l и 30 и выбранным режимом транзистора 33.

При поступлении на вход компаратора 5 плавно нарастающего напряжения, пропорционального скорссти вращения бобины (фиг. 2, Usl„ ), вознил кают токи заряда конденсаторов 31 и

32. Конденсатор 32 заряжается токами, протекающими по двум параллельным ветвям: первая — диод 27, конденсатор 32, вторая — диод 26, выводы 42-.

43, 43-44 обмотки трансформатора 34, конденсатор 32. Благодаря задержке . нарастания напряжения на конденсаторе 32, величина напряжения на выводе

42 несколько выше, чем на выводе 44, что вызывает протекание тока в первичной, обмотке трансформатора 34 от вывода 42 к выводу 44. Так как емкость и время заряда конденсатора 32 относительно невелики, он не влияет на процессы, происходящие в схеме при его заряде. Ток заряда конденсатора 32 в первичнои обмотке 35 трансформатора направлен противоположно току поло" жительной обратной связи блокинг-.генератора. При этом условии самовозбуждение отсутствует и генерации нет.

По мере уменьшения намотки на бобине скорость ее вращения увеличивается.

Соответственно увеличивается напряжение на выходе преобразователя 4, 45 а значит и на входе компаратора 5, что и обеспечивает поддержание условий отсутствия самовозбуждения и-генерации. Обрыв иэделия вызовет уменьшение скорости вращения диска 1 и соответственно уменьшение напряжения на выходе преобразователя 4 и на входе компаратора 5. При этом изменение напряжения происходит в обратном направлении. Уменьшается разность мгновенных значений на выводах 42 и 44 до нуля (на графике фиг. ?О, точка 45).

По мере дальнейшего уменьшения ско-, рости вращения бобины и напряжения на выходе преобразователя 4, напряжение на конденсаторе 32 (0 ) начинает превышать входное напряжение компаратора 5, что вызывает протекание тока в первичной обмотке трансформатора от вывода 44 к выводу 42, совпадающего с током положительной обратной связи блокинг-генератора, т. е, является условием его самовозбуждения. Блокинг-генератор на транзисторе 33 начинает генерировать непрерывную последовательность .импульсов (фиг. 2Д ). Конденсатор 31 обеспечивает устойчивость работы блокинг-генератора после начала процесса автоколебаний. Напряжение с дополнительной обмотки 37 трансформатора 34 после начала генерации выпрямляется диодом 39 и поступает на транзистор 38, который открывается и включает реле 7, отключающее приводной двигатель бобины, с которой сматывается изделие.

Подключение конденсаторов 31 и 32 к выводам первичной обмотки трансформатора дает возможность осуществлять непрерывное слежение за изменением приращения сигнала преобразователя 4 с запаздыванием меньшим, чем время уменьшения амплитуды сигнала на величину одного шага квантования сигнала в известном устройстве и фиксировать уменьшение этого сигнала с большой точностью относительно момента обрыва изаепин,,что обеспечивает повышение быстродействия устройства и позволяет исключить из устройства сложный логический блок. При этом уменьшается ненужное сматывание изделия с бобины при его отрыве, производительность намотки возрастает в среднем на 11-123.

Устройство для контроля обрыва изделий при перемотке, содержащее диск с кулачком, соединенный механически с размыкающимися контактами, преобразователь, соединенный первым и вторым входами с первым и вторым размыкающимися контактами соответственно, первый и второй резисторы, соединенные первыми выводами между собой, вторыми выводами — соответственно с первым и вторым выходами источника питания, первый вывод которого соединен с первым входом компа970277 ратора и с третьим входом преобразователя, второй вывод - с вторым входом компаратора и первым выходом преобразователя, соединенного вторым выходом с третьим входом компаратора, причем компаратор содержит первый транзистор, соединенный эмиттером с первыми выводами третьего. резистора и первого конденсатора, базой через второй конденсатор с первым выводом первичной обмотки трансформатора, второй и третий выводы которой соединены с анодами первого и второго диодов, первый и второй выводы первой вторичной обмотки трансформатора со- 15 единены- с коллектором первого транзистора и с четвертым входом компаратора, первый вывод второй вторичной обмотки трансформатора соединен через третий диод и четвертый резистор с пер- zo вым выводом пятого резистора и базой второго транзистора, соединенного коллектором через обмотку исполнительного реле с четвертым входом компаратора, эмиттером с вторыми выводами третьего, пятого резисторов и первого конденсатора, вторым выводом второй вторичной обмотки трансформатора и с вторым входом компаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, первые выводы первого и второго резисторов соединены с пятым входом компаратора, а в компаратор введены третий и четвертый конденсаторы, соединенные первыми выводами с вторым входом компаратора, вторыми выводами с первым и вторым выводами первичной обмотки трансформатора, а катоды первого и второго диодов соединены с третьим входом компаратора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 186030, кл. Н 01 F 41/06, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

N 529498, кл. H 01 F 41/06, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю ?942643/18-21, кл. G 06 Р 15/46, 1980 (прототип).

970277

Редактор Н. Гришанова

Заказ 8381/55

МФ®

4 18

Составитель 8; Дворкин

Техред А. Бабинец Корректор Н. Король

Тираж .717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4